中国科学院，重磅Applied Catalysis B: Environmental（IF=22！）！王有和华子乐等学者做出重大贡献
论论资讯 ｜ 2023-10-27 ｜
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Applied Catalysis B: Environmental
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Electroless plating synthesis of bifunctional crystalline/amorphous Pd-NiFeB heterostructure catalysts for boosted electrocatalytic water splitting
Lu B.; Dun R.; Wang W.; Huang J.; Wu J.; Hua Z.; Shi J.
Published：2024-03-01
DOI：10.1016/j.apcatb.2023.123343
研究背景
水是人类生存所必需的资源之一，而水的分解可以产生氢气，这是一种清洁的能源。因此，寻找一种低成本、高效的电催化剂来促进水分解一直是研究的热点。然而，目前存在的电催化剂在催化效率和稳定性方面都存在一定的问题，因此需要寻找更好的解决方案。
研究内容
本研究通过一种简单的无电解镀银合成方法，在镍泡沫上制备了一种具有非晶-晶界异质结构的双功能电催化剂，该催化剂由非晶态NiFeB合金和晶态Pd纳米团簇混合而成。实验结果表明，该催化剂具有优异的氢气析出反应（HER）和氧气析出反应（OER）性能。此外，使用该催化剂组装的电解系统在至少100小时内可以驱动持续电流密度为500 mA cm<sup>−2</sup>，并且所需的电压较低，仅为1.81 V。理论计算表明，Pd纳米团簇的加入降低了HER和OER的能垒，这是由于增强了中间体的电荷转移和最佳吸附。
研究意义
本研究成功地制备了一种具有非晶-晶界异质结构的双功能电催化剂，该催化剂具有优异的HER和OER性能。此外，该研究还揭示了Pd纳米团簇对电催化剂性能的影响机制，为设计和制备更高效的电催化剂提供了新思路。这项研究为促进水分解提供了一种可行的解决方案，有望在清洁能源领域产生重要的应用和推广价值。
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